3.3 升力影响因素及失速
飞机的升力大小受到多方面因素的影响，这里对这些因素的影响规律进行归纳，并对失速的概念进行介绍。
3.3.1 影响升力的因素
在飞机设计过程中，设计师总是希望飞机的升力足够大而阻力很小，以便于达到更好的飞行性能。但是从物理角度出发，飞机的升力是同时受到多方面因素制约的。经过理论计算和试验证明，升力公式可表达为：
（3.1）
式中，L为升力，ρ为密度，V为空气速度，CL为升力系数，S为机翼面积。从式（3.1）可以看出，机翼的升力受到空气密度、空气速度、升力系数、机翼面积的影响。
（1）空气密度的影响
升力的大小和空气密度成正比，密度越大，则升力也越大，当空气很稀薄时，机翼上产生的升力也就很小。因此，在高空飞行时由于空气密度的下降，为了满足升力的要求，往往需要飞机有较大的飞行速度和机翼面积。
（2）速度的影响
这里的速度是指气流速度，即空气和飞机的相对速度。气流速度越大那么我们所感受到的风力也就越大。飞机的空气动力也是一样，当气流速度越大时，产生的空气动力也就越大，机翼上产生的升力也就越大。但升力与气流速度并不是成简单的正比关系，而是与气流速度的平方成正比。
（3）机翼外形、剖面形状和迎角的影响
机翼的剖面形状和迎角不同，则产生的升力也不同，这一特性可以用升力系数随迎角和机翼外形、翼型形状的变化来表示（图3-9）。因为不同的机翼外形和剖面形状和不同的迎角，会使机翼周围的气流流动状态（包括流速和压强）等发生变化，从而导致升力的改变。不同的翼型在同一迎角下的升力系数是不同的。
图3-9 升力系数随迎角的变化
（4）机翼面积的影响
机翼是飞机升力的主要产生部件，升力的大小与飞机机翼面积的大小成正比。在计算机翼面积的时候，要连同计算与机翼相连接的那部分机身的面积。
3.3.2 失速的含义
机翼上产生升力的大小，与翼型的形状和迎角有很大关系，迎角不同产生的升力也不同。一般来讲，不对称的流线翼型在迎角为零时仍可产生升力，而对称翼型和平板翼型这时产生的升力却为零（图3-9）。随着迎角的增大，升力也会随之增大，但当迎角增大到一定程度时，气流就会从机翼前缘开始分离，尾部会出现很大的涡流区，这时，升力会突然下降，而阻力却迅速增大，这种现象称为“失速”，如图3-10所示。失速刚刚出现时的迎角叫“临界迎角”。
图3-10 “失速”
对于整个机翼或整架飞机来说，随着迎角的增大，升力也会随之增大，但当迎角增大到一定程度时，气流就会从机翼前缘开始分离，尾部会出现很大的涡流区，导致升力突然下降、阻力迅速增大，出现失速。飞机不应以接近或大于临界迎角的状态飞行，否则，会使飞机产生失速，甚至造成飞行事故。
如果以升力系数的形式表示升力随迎角的变化，则如图3-9所示。在临界迎角之前，升力系数随迎角的增加而几乎呈直线增加。但当迎角大于临界迎角之后，升力系数则迅速下降。